【青松雪】【高中数学】【易错点归纳总结】【专题07】直线和圆（教师版）

第1页【专题07】直线和圆1、直线的倾斜角：（1）定义：在平面直角坐标系中，对于一条与轴相交的直线，如果把轴绕着交点按逆时针方向转到和直线重合时所转的最小正角记为，那么就叫做直线的倾斜角．当直线与轴重合或平行时，规定倾斜角为0．（2）倾斜角的范围：．例1、直线的倾斜角的范围是________．【答案】例2、过点，的直线的倾斜角的范围，那么值的范围是________．【答案】或2、直线的斜率：（1）定义：倾斜角不是90°的直线，它的倾斜角的正切值叫这条直线的斜率，即（）．倾斜角为90°的直线没有斜率．（2）斜率公式：经过两点、的直线的斜率为（）．（3）直线的方向向量，直线的方向向量与直线的斜率有何关系？（4）应用：证明三点共线．例3、两条直线钭率相等是这两条直线平行的________条件．【答案】既不充分也不必要例4、实数、满足（），则的最大值、最小值分别为________．【答案】、3、直线的方程：（1）点斜式：已知直线过点斜率为，则直线方程为，它不包括垂直于轴的直线．（2）斜截式：已知直线在轴上的截距为和斜率，则直线方程为，它不包括垂直于轴的直线．（3）两点式：已知直线经过、两点，则直线方程为，它不包括垂直于坐标轴的直线．（4）截距式：已知直线在轴和轴上的截距为、，则直线方程为，它不包括垂直于坐标轴的直线和过原点的直线．（5）一般式：任何直线均可写成（、不同时为0）的形式．特别提醒：①直线方程的各种形式都有局限性，如点斜式不适用于斜率不存在的直线，还有截距式呢？②直线在坐标轴上的截距可正、可负、也可为0；直线两截距相等直线的斜率为或直线过原点；直线两截距互为相反数直线的斜率为1或直线过原点；直线两截距绝对值相等直线的斜率为或直线过原点．例5、经过点且方向向量为的直线的点斜式方程是________．【答案】例6、直线，不管怎样变化恒过点________．【答案】例7、若曲线与（）有两个公共点，则的取值范围是________．【答案】例8、过点，且纵横截距的绝对值相等的直线共有________条．【答案】34、设直线方程的一些常用技巧：（1）知直线纵截距，常设其方程为；（2）知直线横截距，常设其方程为（它不适用于斜率为0的直线）；（3）知直线过点，当斜率存在时，常设其方程为，当斜率不存在时，则其方程为；（4）与直线平行的直线可表示为；（5）与直线垂直的直线可表示为．特别提醒：求直线方程的基本思想和方法是恰当选择方程的形式，利用待定系数法求解．5、点到直线的距离及两平行直线间的距离：（1）点到直线的距离；（2）两平行线，间的距离为．6、直线与直线的位置关系：（1）平行（斜率）且（在轴上截距）；（2）相交；（3）重合且．特别提醒：①、、仅是两直线平行、相交、重合的充分不必要条件！为什么？②在解析几何中，研究两条直线的位置关系时，有可能这两条直线重合，而在立体几何中提到的两条直线都是指不重合的两条直线；③直线与直线垂直．例9、设直线和，当_______时，；当_______时，；当_______时，与相交；当_______时，与重合．【答案】；；且；3例10、已知直线的方程为，则与平行，且过点的直线方程是________．【答案】例11、两条直线与相交于第一象限，则实数的取值范围是________．【答案】例12、设、、分别是中、、所对边的边长，则直线与的位置关系是________．【答案】垂直例13、已知点是直线上一点，是直线外一点，则方程所表示的直线与的关系是________．【答案】平行例14、直线过点，且被两平行直线和所截得的线段长为9，则直线的方程是________．【答案】和7、到角公式和夹角公式：（1）到的角：是指直线绕着交点按逆时针方向转到和直线重合所转的角，且（）；（2）与的夹角：是指不大于直角的角，且（）．特别提醒：解析几何中角的问题常用到角公式或向量知识求解．例15、已知点是直线与轴的交点，把直线绕点逆时针方向旋转45°，得到的直线方程是________．【答案】8、对称（中心对称和轴对称）问题（代入法）：例16、已知点与点关于轴对称，点与点关于轴对称，点与点关于直线对称，则点的坐标为________．【答案】例17、已知直线与的夹角平分线为，若的方程为（），那么的方程是________．【答案】例18、点关于直线的对称点为，则的方程是________．【答案】例19、已知一束光线通过点，经直线反射．如果反射光线通过点，则反射光线所在直线的方程是________．【答案】例20、已知顶点，边上的中线所在直线的方程为，的平分线所在的方程为，求边所在的直线方程．【答案】例21、直线上有一点，它与两定点、的距离之差最大，则的坐标是________．【答案】例22、已知轴，，，周长的最小值为________．【答案】特别提醒：在解几中遇到角平分线、光线反射等条件常利用对称求解．9、简单的线性规划：（1）二元一次不等式表示的平面区域：①方法一：先把二元一次不等式改写成或的形式，前者表示直线的上方区域，后者表示直线的下方区域；方法二：用特殊点判断；②无等号时用虚线表示不包含直线，有等号时用实线表示包含直线；③设点，，若与同号，则、在直线的同侧，异号则在直线的异侧．（2）线性规划问题中的有关概念：①满足关于、的一次不等式或一次方程的条件叫线性约束条件；②关于变量、的解析式叫目标函数，关于变量、一次式的目标函数叫线性目标函数；③求目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题，称为线性规划问题；④满足线性约束条件的解叫可行解，由所有可行解组成的集合叫做可行域；⑤使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做最优解．（3）求解线性规划问题的步骤是什么？①根据实际问题的约束条件列出不等式；②作出可行域，写出目标函数；③确定目标函数的最优位置，从而获得最优解．（4）在求解线性规划问题时要注意：①将目标函数改成斜截式方程；②寻找最优解时注意作图规范．例23、已知点，，且直线与线段恒相交，则的取值范围是________．【答案】例24、线性目标函数在线性约束条件下，取最小值的最优解是________．【答案】例25、点在直线的上方，则的取值范围是________．【答案】例26、不等式表示的平面区域的面积是________．【答案】8例27、如果实数、满足，则的最大值________．【答案】2110、圆的方程：（1）圆的标准方程：．（2）圆的一般方程：（）．特别提醒：只有当时，方程才表示圆心为，半径为的圆．（3）圆的参数方程：（为参数），其中圆心为，半径为．圆的参数方程的主要应用是三角换元：，；，（）．（4）、为直径端点的圆方程．例28、二元二次方程表示圆的充要条件是什么？【答案】，且，且例29、圆与圆关于直线对称，则圆的方程为________．【答案】例30、圆心在直线上，且与两坐标轴均相切的圆的标准方程是________．【答案】或例31、已知是圆（为参数，）上的点，则圆的普通方程为________，点对应的值为________，过点的圆的切线方程是________．【答案】；；例32、如果直线将圆：平分，且不过第四象限，那么的斜率的取值范围是________．【答案】例33、方程表示一个圆，则实数的取值范围为________．【答案】例34、若（为参数，），，若，则的取值范围是________．【答案】11、点与圆的位置关系：已知点及圆（）．（1）点在圆外；（2）点在圆内；（3）点在圆上．例35、点在圆的内部，则的取值范围是________．【答案】12、直线与圆的位置关系：直线和圆（）有相交、相离、相切．可从代数和几何两个方面来判断：（1）代数方法（判断直线与圆方程联立所得方程组的解的情况）：相交；相离；相切；（2）几何方法（比较圆心到直线的距离与半径的大小）：设圆心到直线的距离为，则相交；相离；相切．特别提醒：判断直线与圆的位置关系一般用几何方法较简捷．例36、圆与直线（，，）的位置关系为______．【答案】相离例37、若直线与圆切于点，则的值________．【答案】2例38、直线被曲线所截得的弦长等于________．【答案】例39、一束光线从点出发经轴反射到圆上的最短路程是________．【答案】4例40、已知（）是圆内一点，现有以为中点的弦所在直线和直线，则（）A．，且与圆相交B．，且与圆相交C．，且与圆相离D．，且与圆相离【答案】C例41、已知圆，直线．①求证：对，直线与圆总有两个不同的交点；②设与圆交于、两点，若，求的倾斜角；③求直线中，截圆所得的弦最长及最短时的直线方程．【答案】②或；③最长：，最短：13、圆与圆的位置关系（用两圆的圆心距与半径之间的关系判断）：已知两圆的圆心分别为、，半径分别为、，则①当时，两圆外离；②当时，两圆外切；③当时，两圆相交；④当时，两圆内切；⑤当时，两圆内含．例42、双曲线的左焦点为，顶点为、，是双曲线右支上任意一点，则分别以线段、为直径的两圆位置关系为________．【答案】内切14、圆的切线与弦长：（1）圆的切线：①过圆上一点圆的切线方程是：，过圆上一点圆的切线方程是：，一般地，如何求圆的切线方程？抓住圆心到直线的距离等于半径；②从圆外一点引圆的切线一定有两条，可先设切线方程，再根据相切的条件，运用几何方法来求，抓住圆心到直线的距离等于半径；③过两切点的直线（即“切点弦”）方程的求法：先求出以已知圆的圆心和这点为直径端点的圆，该圆与已知圆的公共弦就是过两切点的直线方程；④切线长